【正文】 較大值，本設計取為。此處計算水面線是為確定導墻高度，因此以下只對閘孔中心的水面線進行計算。計算的冪曲線與反弧段的切點為。鼻坎坎頂高程宜高出下游最高水位,選取，按校核洪水期的允許下泄流量，由前面的下游最高水位,故鼻坎高程，具體的形式見下一章。其中：上述公式適用于，當時，取。由上可得直線段與冪曲線的切點的坐標為。圖 閘墩門槽設計圖 WES堰型設計對于開敞式溢流壩，溢流壩頂部下游采用WES冪曲線冪曲線方程： 式中：—堰面曲線定型設計水頭，取； —與相對上游堰高有關(guān)，當時，； —與堰的上游面坡度有關(guān)，上游面垂直時。當交通要求不高時，工作橋可以兼做交通橋使用，否則需要另外設置交通橋[11]。平面閘門門槽形式的選擇見表：表門槽型式及參數(shù)根據(jù)門槽使用范圍，事故閘門門槽型式選擇Ⅰ型，檢修閘門門槽型式選擇Ⅱ型。(2) 閘墩厚度閘墩厚度和閘門形式有關(guān)，設計時采用平面閘門，并設置閘門槽，以增加其穩(wěn)定性。檢修閘門位于工作閘門之前，檢修閘門和工作閘門之間要有1~3米的凈距離，以保證工作人員能夠進入進行檢修和維護。溢流壩上的露天式弧形閘門，可將支撐鉸布置在門高處。根據(jù)《水利水電工程鋼閘門設計規(guī)范SL 7495》[13]規(guī)定可得閘門門高如下：門高=正常高水位堰頂高程+安全超高（～）=66－48+=（m）根據(jù)本工程的實際情況，本設計采用露頂式弧形閘門，參見《水工鋼閘門設計》[14]中，在露頂式閘門中，弧形面板曲率半徑與門高的比值一般取,為門高，此設計選取，取整。①需要較長的閘墩；②閘門所占空間較大；③不能提出孔口以外進行維修；④閘門所承受的總水壓力較大，不能在孔口間互換。二者具體特征如表 所示。在校核洪水位情況下查得實用堰流量系數(shù)，邊墩系數(shù)，又表查得，中墩形狀系數(shù)，則由公式與得：，所以相應洪水能安全下泄。定型設計水頭的選擇與堰面可能出現(xiàn)的最大負壓，可參考《水工設計手冊》[5]（第二版）第五卷混凝土壩確定。則開敞式溢流堰泄流能力計算公式按公式計算： 式中：—下泄流量，；—側(cè)收縮系數(shù)，??；—溢流孔口數(shù)量，取其值為；—溢流孔口凈寬度，取其值為；—流量系數(shù),?。弧嬋胄薪魉俚难呱纤^，；—坡度影響修正系數(shù)；—淹沒系數(shù)。此壩址處基巖比較堅硬完整、下游尾水較深，根據(jù)綜合樞紐的布置及下游的消能防沖要求和參考已建成的經(jīng)驗，單寬流量取。單寬流量一經(jīng)選定，就可以大體確定溢流壩段的凈寬和堰頂高程。 溢流壩孔口的設計由已知資料確定：設計情況下，樞紐的總下泄流量為，校核情況下，樞紐的總下泄流量為，且經(jīng)過電站下泄的流量為、6臺機組。因此需要有足夠的孔口尺寸、較好體型的堰型，以滿足泄水的要求；且使水流平順，不產(chǎn)生空蝕破壞。再進一步查此規(guī)范得知該強度混凝土的軸心抗壓強度為，軸心抗拉強度為。(2）在壩體的下游面，可允許有不大于 的主拉應力。(2)壩體最大主壓應力，應不大于混凝土的允許壓應力值。理論計算主要依靠材料力學法和極限狀態(tài)設計法，它們的優(yōu)點是計算簡便，適應面廣，也是重力壩設計規(guī)范中規(guī)定采用的計算方法，所以，在這里我們采用材料力學法進行應力分析?？辜魯喙剑? 式中： —按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；—壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)；—壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷凝聚力，KPa；—壩基接觸面截面積。 表壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)荷載組合基本情況正常工況設計工況特殊組合（校核工況）根據(jù)《混凝土重力壩設計規(guī)范SL319—2005》規(guī)定壩體混凝土與壩基接觸面之間的抗剪斷摩擦系數(shù)、凝聚力和抗剪斷摩擦系數(shù)的取值可以參考下表。溫度荷載一般可以采取措施來消除，穩(wěn)定和應力分析時可以不計入，風荷載、雪荷載、人群荷載等在重力壩荷載中所占比例。為簡化計算起見，折減位置距上游壩軸線。上浮力是由壩體下游水深產(chǎn)生的浮托力；滲流壓力是在上、下游水位差作用下，水流通過基巖節(jié)理、裂縫而產(chǎn)生的向上的靜水壓力。正常工況時，上游水位是，作用水頭為，下游根據(jù)已知最下流量，即年一遇時的流量，查壩址下游天然河道水位流量關(guān)系曲線，可得出下游水位為，作用水頭為。 荷載計算 圖壩體荷載計算示意圖(1) 壩體自重壩體自重的計算公式： 式中： —壩體自重，；—筑壩材料的容重，該壩采用混凝土—壩體計算體積， 。設計時應正確選用荷載標準值、分項系數(shù)、有關(guān)參數(shù)和計算方法。 壩底寬度壩底寬度約為壩高的 倍，本工程的壩高為，通過已經(jīng)確定的上下游壩坡坡率，最終確定壩底寬度。下游壩坡宜采用。壩體的上游面可為鉛直面、斜面或折面。因為沒有特殊要求，故壩頂寬度按壩高的10%計算，取9m。由建基面高程得最大壩高,屬于高壩。表安全超高相應水位壩的安全級別12345正常蓄水位校核洪水位0..3 由《混凝土重力壩設計規(guī)范SL319—2005》可知： 式中 —平均波長，； —壩前水深，；北村水庫，按官廳水庫公式計算（適用于及）: 式中： —風區(qū)長度，即風作用于水域的長度，稱為吹程 —計算風速，是指水面以上處的風速平均值，水庫為正常蓄水位和設計洪水位時，宜采用相應季節(jié)50年重現(xiàn)期的最大風速，校核洪水位時，宜采用相應洪水期最大風速的多年平均值。上壩址處河道平面上呈不對稱的型，擬建大壩選于較平直的河段，為橫向谷，兩岸不對稱，右岸較左岸陡，下部較上部陡，左岸平均坡度，右岸平均坡度。(1)擋水建筑物：實體重力壩；(2)泄水建筑物：溢流壩；(3)水電站建筑物：電站廠房+壓力管道+安裝間等；(4)通航建筑物：雙線船閘。巖體中除層間裂隙外，其它方向的裂隙不發(fā)，主要為主巖層走向近于垂直的剪切型隙或縱張裂隙，組型隙數(shù)量少，長度較短，表部多張開，夾泥中下部多見方解石脈，且閉合較好，總的來說，巖體的完整性較好。因此，最終決定壩址處修建混凝土實體重力壩。(2)壩體與地基接觸面積大，比其他混凝土壩的壩底揚壓力大，對穩(wěn)定不利。大體積混凝土，可以采用機械化施工，在放樣、立模和混凝土澆注方面都比較簡單，并且補強、修復、維護或擴建也比較方便。(4)安全可靠。(2)樞紐泄洪問題容易解決。(6)降低工程造價。(2) 膠凝材料(水泥+粉煤灰+礦渣等)用量少，一般在120～160kg/m3，其中水泥用量約為60～90kg/m3。(3)在運行期間，其碾壓堆石體變形沉降量小，不易出現(xiàn)裂縫，即使出現(xiàn)裂縫和滲漏，也較易檢查和維修。(4)對地質(zhì)、地形條件要求高。(3)可安全泄洪。(3)在嚴寒地區(qū)，必須采取保溫措施。(2)寬縫增加了散熱面，有利于施工期混凝土溫度控制。(4)施工技術(shù)簡單，工序少，便于組合機械快速施工。 土石壩土石壩泛指由當?shù)赝亮稀⑹匣蚧旌狭?，?jīng)過拋填、碾壓等方法堆筑成的擋水壩。(4) 建筑材料河灘儲存的大量沙礫石可供使用。右岸平均坡度47176。局部83176。軸向北西～南東，在天床山一帶微向南突。須家河組地層的巖性為灰黃色厚層中粗粒長石巖屑石英砂巖及灰黑色薄層頁巖與多層煤線（～），中部見一層厚1～2m的粘士巖，近底部處夾透鏡狀礫石層及含礫砂巖，巖層強度高，三分性不明顯，厚度402m。壩址處地質(zhì)等條件分析如下：(1) 地質(zhì)條件分析壩址地層巖性揭示有第四系殘坡積層、沖洪積層，三疊系上統(tǒng)須家河組砂巖夾薄層頁巖。(7)樞紐的外觀應與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在可能條件下注意美觀。(3)在滿足建筑物強度和穩(wěn)定的條件下，降低樞紐總造價和年運行費用。104MPa，堆石體 容重21kN/m179。在鉆孔不同深度取了27組巖樣進行試，經(jīng)統(tǒng)計，提出巖體物理力學建議值如下表。弱風化帶巖休結(jié)構(gòu)部分破壞，沿節(jié)理而有次生礦物，風化裂隙發(fā)育，裂隙而呈銹黃色，裂面上末見夾泥現(xiàn)象，巖石強度較高，完整性明顯增強?？偟膩碚f，邊坡穩(wěn)定性較好，不存在大的邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象。為重碳酸鈣型，對砼及鋼筋均無侵觸性。由于含水層厚度與面積較小，施工期將開挖，僅具象征意義。巖體中除層間裂隙外，其它方向的裂隙不發(fā)育，主要為與巖層走向近于垂直的剪切裂隙或縱張裂隙，組裂隙數(shù)量少，長度較短。地質(zhì)構(gòu)造位置位于紅巖向斜北翼近軸部，巖層狀177176。零星分布于巖坡地形較緩帶。地層較單一，僅見第四系崩積層，坡殘積層沖洪積層及侏羅系中統(tǒng)新田溝組地層。）單軸抗壓強度（MPa）抗拉強度（MPa）抗剪強度彈性模量（104 MPa）泊松比干飽和干飽和/fc（MPa）Eμ砂巖～～～～頁巖～～～～下壩址位于大巖屋，建壩河較順直，屬橫向谷，河床縱坡變化大，多跌坎，河床底寬15～18m，標高0～4m。在裂隙中發(fā)現(xiàn)有方解石脈充填，裂隙閉合，巖體完整。風化分強、弱、微風化。鋼岔煤礦有左、右岸各一個坑道，右岸坑道已向開采2km以上，現(xiàn)已停采，左岸坑道正在大規(guī)模開采中，平面上已開采距離達3km以上，呈樹枝狀分布，垂直方向的高程為2～12m，高達54m。巖體的透水性與巖性及裂隙發(fā)育程度密切相關(guān)。食水層厚度與面積均小，施工將被開挖，因此僅具象征意義。）向延伸，于古路溝下泗壩一帶消失，延伸長度大于10km，上壩址末見斷層。局部達62176?！?5176。破殘積層在兩岸地形緩地帶相對較集中，由棕黃色粉質(zhì)粘士組成，厚度較小。右岸平均坡度47176。 表上、下壩址泥沙設計參數(shù)項 目上壩址下壩址多年平均懸移質(zhì)入庫量（萬t）多年平均推移質(zhì)入庫量（萬t）多年平均輸沙量（萬t）多年平均淤積總量（萬m3）水庫按50年運行淤積量（萬m3）相應淤沙高程（m）泥沙淤積參數(shù)：泥沙容重：。 表上、下壩軸線不同頻率洪峰流量表 單位m179。水工建筑物級別及防洪標準見表。以發(fā)電為主，兼有航運、過木等綜合利用效益的大型水利水電樞紐工程。profile,analysis of the dam stress by the method of mechanics of materials, the results accord with the code for design of concrete gravity dams requirements。 hub is mainly for power generation, shipping, has the benefit of prehensive utilization of wood and other largescale water conservancy and Hydropower project. Therefore, this research can be exposed to all kinds of hydraulic structures, a prehensive training of water conservancy and hydroelectric engineering major students.The design reference in the construction of the similar projects have been pleted or, using engineering analogy method, develop hydraulic building structure type and size, the layout design of its main structures develop and hub dam axis。provincial capital關(guān)鍵詞：混凝土重力壩，非溢流壩段，剖面設計，水利水電樞紐工程，溢流壩ABSTRACTBei Cun因此，研究本課題能夠接觸到各類水工建筑物，較全面地鍛煉水利水電工程專業(yè)的學生。樞紐是以發(fā)電為主，兼有航運、過木等綜合利用效益的大型水利水電樞紐工程。采用抗剪斷公式計算出的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)定的要求；采用材料力學法對壩體應力進行分析，計算結(jié)果符合《混凝土重力壩設計規(guī)范》的要求；擬定的溢流表孔尺寸通過校核滿足泄流能力，且流速能夠在允許的范圍內(nèi)。mountain area of Fujian Province,from the Fujianmore than 80 design of pier and ship lock. Among them, made a detailed description of the design of the spillway surface Kong Xiehong.The shear strength formula of the antislide stability safety coefficient to meet the requirements。overf